TECNOLOGÍA DE MOTOR DE IMANES PERMANENTES UTILIZADA …

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TECNOLOGÍA DE MOTOR DE IMANES PERMANENTES UTILIZADA EN VENTILADORES DE TORRES DE ENFRIAMIENTO

DIRECT DRIVE PERMANENT MAGNET MOTOR TECHNOLOGY USED IN COOLING TOWER APPLICATIONS

Sr. Roberto Amaya Sr. Armando Maya

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¿Por qué se realizó el estudio? El principal motivo fue mostrar una tecnología viable que puede sustituir de una forma óptima aplicaciones que existen hoy en día en torres de enfriamiento que constan de una combinación de un motor de inducción, acoples, flecha y una caja reductora de velocidad mecánica. Los motores de imanes permanentes con acoplamiento directo al ventilador de la torre de enfriamiento y controlados por un variador de velocidad son una opción comprobada que puede reducir costos de mantenimiento, aumentar el tiempo productivo y mejorar el rendimiento de enfriamiento de la torre. ¿Cómo se realizó el estudio? El estudio fue realizado basándose en la comparativa entre el sistema tradicional de motor de inducción con caja reductora de velocidad y un motor de imanes permanentes de baja velocidad accionado por un variador de velocidad. Esta comparativa se realizó en una torre de enfriamiento con 2 celdas de la misma capacidad en condiciones idénticas de operación. Resultados obtenidos Se realizaron mediciones de consumo eléctrico y de ruido, en los dos resultados se obtuvieron mejoras de consumo energético y en ruido generado por el sistema. Después de las mediciones se dejó trabajando por un año completo y el motor de imanes permanentes y variador de velocidad demostraron haber resuelto las fallas mecánicas recurrentes y altos costos de mantenimiento. Conclusiones del estudio El presente estudio deja en evidencia que el sistema motriz convencional de una torre de enfriamiento puede mejorarse con la nueva tecnología de motores de imanes permanentes y variadores de velocidad. Esto se debe a que la caja reductora de velocidad produce fallas recurrentes por falta de lubricación, fugas de aceite y desgaste de componentes mecánicos asociados. La alternativa de usar un motor de imanes permanentes acoplado directamente al ventilador y accionado por un variador de velocidad eliminó los problemas relacionados con la caja reductora, los acoples y la flecha de transmisión, dando como resultado un funcionamiento más simple y optimizado a un costo total operativo menor.

PALABRAS CLAVE Eficiencia Energética, Torres de Enfriamiento, Motor + Drive Energy Efficiency, Cooling Tower, Motor + Drive

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INTRODUCCIÓN

Las Torres de Enfriamiento tanto tiro natural como mecánico se encuentran en todos los ingenios azucareros. El foco de éste estudio está orientado a torres con tiro mecánico que emplean enfriamiento seco o húmedo. Una torre típica de tiro mecánico con nueve celdas se muestra en la Figura I. La operación de estas torres es vital para cualquier industria. Mejorar la confiabilidad de estas torres ha sido un objetivo por los últimos años.

La mayoría de las grandes torres de enfriamiento son construidas usando un motor de una o dos velocidades en combinación con una caja reductora. El mantenimiento y las fallas de la caja reductora con sus componentes asociados (eje de transmisión, acoplamientos, etc.) han sido un problema para este tipo de aplicaciones.

Poco mantenimiento y la mejora de la fiabilidad pueden ser logrados al usar la solución de motor de imanes permanentes con acoplamiento directo sin la necesidad de la caja reductora. En éste estudio se presentará la viabilidad de esta tecnología en aplicaciones de torres de enfriamiento.

Por más de 30 años, la solución más común para el accionamiento del ventilador fue usar un motor de inducción, una flecha motriz, acoplamientos de disco y un arreglo de caja reductora tal como se muestra en la Figura I. Los componentes mecánicos de este sistema de acoplamiento con caja reductora [1] han tenido los más grandes problemas en cuanto a mantenimiento e inclusive para la instalación, siendo de los principales; fallas en la caja reductora, fugas de aceite, contaminación de aceite, fallas en la flecha de transmisión, desbalance de la flecha de transmisión y vibraciones excesivas. [2][3]

Figura I – Torres de Enfriamiento. Figura II – Componentes típicos del sistema.

TECNOLOGÍA DEL MOTOR – Motor de Imanes Permanentes.

Este tipo de motores han demostrado tener una eficiencia más alta comparada con motores de inducción. No es inusual alcanzar una mejora de 1-3% de eficiencia [4] mientras que también se reduce el tamaño total del motor. Algunas limitaciones en términos del control del motor, rendimiento del material magnético y su costo, han sido factores para restringir el uso de éstos motores.

Debido a las mejoras drásticas en las propiedades de los materiales térmicos de los Imanes Permanentes aunado a mejoras en los algoritmos de control, los Motores de Imanes Permanentes son ahora una alternativa viable. El tipo de motor de imanes permanentes actualmente usado para ésta aplicación es esencialmente un motor de inducción pero con el rotor permanentemente imantado. La construcción del rotor es mostrada en la Figura III.

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Figura III – Construcción de un rotor permanente imantado

Figura IV - Carcasa Laminada

CONSTRUCCIÓN DE LA CARCASA LAMINADA

Otra innovación que amerita ser presentada es la construcción de la carcasa laminada. Esta construcción consiste en la unión permanente de laminaciones contraladas bajo presión, ver Figura IV. La carcasa de hierro forjado normalmente asociado con un motor NEMA es eliminada, permitiendo más espacio para la producción del torque.

Una ventaja adicional de ésta construcción es que al aire usado para enfriar el motor está en contacto directo con las laminaciones. El mecanismo de transferencia del calor en una carcasa de hierro depende mucho del espacio entre el estator y el rotor. La carcasa laminada elimina éste problema.

Para mejorar el enfriamiento, se han añadido ranuras al exterior de las laminaciones del estator, ver Figura V. Esta optimización permite tener un área mayor para la disipación del calor. El resultado es la mejora de la transferencia de calor y un incremento de la potencia en un 20-25%.

DENSIDAD DE POTENCIA

Es la mejora del enfriamiento combinado con la más alta eficiencia alcanzada con la tecnología de Rotor de Imanes Permanentes la que nos permite incrementar la densidad de potencia en éste tipo de diseño del motor. Este incremento de potencia nos ofrece la oportunidad de montar un motor de baja velocidad en el mismo espacio que ocupa la caja reductora para así conservar el peso a un nivel manejable. En comparación, un estudio fue hecho para determinar el tamaño y peso de un motor tradicional de hierro fundido y un motor laminado de imanes permanentes. El rango es de 200 HP a 120 rpm. Los resultados son mostrados en la Tabla I.

CONSIDERACIONES MECÁNICAS

Montaje

El motor es montado usando una brida del lado opuesto a la carga, en muchos casos el montaje del motor coincide con la caja reductora existente. En otras instancias, un adaptador puede ser usado para montarlo sobre una base existente. Para torres nuevas, esto no es un problema, sin embargo, deberá ser considerado para proyectos de modernización.

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Motor Type

Height

(in.)

Diameter

Width (in.)

Wt. (lbs.)

Cast Iron Frame

Induction

Finned, Laminated Frame

PM

61

50.47

54

37

18685

7900

Tabla I. Comparación del tamaño del motor.

Junta de Flecha Rotatorio

Debido al ambiente severo inherente en una torre de enfriamiento el tren motriz del motor está protegido por una junta metálica de no contacto, que incorpora un sello multi-laberinto en la flecha que bloquea el vapor y previene el ingreso de humedad. El sello ha sido aprobado para excluir todo tipo de contaminación de los cojinetes y cumple con los requerimientos de la norma IEEE-841 que incluye especificaciones para motores de uso severo. Este tipo de sello ha sido exitosamente usado en las cajas reductoras de torres de enfriamiento por muchas años [5]. En adición, un deflector es usado en la transmisión para proteger el sello del contacto directo con la humedad. Hay solo tres puntos cruciales de ingreso de agua dentro del motor; la flecha motriz, la caja de conexiones y el dren. Al escoger el sello correcto, la configuración de la caja de conexiones y el respirador o dren, se logra obtener una protección IP66.

Pintura y Corrosión

Es bien sabido que el ambiente dentro de una torre de enfriamiento es altamente corrosivo y es una preocupación para cualquier equipo instalado dentro de ella. Altos niveles de cloruros y sulfuros son muy comunes en el agua de la torre de enfriamiento y que cualquier pieza o equipo operando dentro de la torre debajo del ventilador está sujeto al constante rocío de agua que contiene éstos químicos, por ésta razón es importante implementar la protección contra corrosión al motor empleado para esta aplicación.

Como en cualquier aplicación de uso severo, el usuario debe especificar el tipo de ambienta bajo el cual el motor estará trabajando, así, el fabricante pueda proveer una adecuada protección de pintura. Diferentes productos tienen la posibilidad de ser recubiertos para contrarrestar los químicos corrosivos que están presentes en el agua de una torre de enfriamiento.

CONSIDERACIONES ELÉCTRICAS

Este tipo de motor de imanes permanente debe ser usado con un Variador de Velocidad y no debe ser arrancado directo a línea. Un variador de velocidad tiene las ventajas de un arranque suave, no picos de corriente y la habilidad de llevar el ventilador desde cero hasta la máxima velocidad de diseño.

La adición de un Variador de Velocidad le permite al usuario un mayor y mejor control del proceso. La Figura VI muestra una porción de la corriente, velocidad y voltaje del motor de un arranque típico. Un

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motor de inducción de 200Hp, 480 volts arrancado directo a la línea arrojaría un máximo de 1450 amps [8], comparados a los 250 amps para el motor de imanes permanentes con un variador de velocidad.

Algoritmo de Control

En ésta aplicación el motor de imanes permanentes tiene que operar sin sensor, ya que normalmente no hay espacio para instalar una retroalimentación de velocidad con un sensor y aun así cumplir con la restricción de la altura de la caja reductora existente. Esta tecnología fue desarrollada para satisfacer los requerimientos de ésta aplicación sin sensor de posicionamiento. La figura VII muestra como la velocidad del motor puede ser cambiada con lógica de control dependiendo de la demanda de calor.

Figura VII – Variación de Velocidad

Control de frenado y condensación

El uso de un variador de velocidad también provee la oportunidad de ofrecer características adicionales que un sistema directo en línea no ofrece, el variador puede ser configurado para aplicar un pulso corriente a las bobinas del motor que actúa como un freno durante el descanso, esto prevé los remolinos de viento debido a la turbulencia adyacente de la torre. Un mecanismo mecánico de aseguramiento, como los existentes en la tecnología actual, debe de ser utilizada durante procedimientos de mantenimiento, estos pulsos de corriente pueden ser también utilizados como un calefactor de espacio interno al aumentar la temperatura de las bobinas y prevenir condensación cuando el motor no está en movimiento.

Sistema de Aislamiento

Dentro del compartimiento del ventilador existe alta humedad, el sistema de aislamiento en las bobinas del estator debe ser robusta y altamente resistente a la humedad. Es recomendable que un sistema de aislamiento utilice un componente epóxico aplicado por impregnación al vacío, éste método es el más reconocido.

Capacidad de Generación

Un motor de imanes permanentes actuará como un generador cuando el eje sea impulsado mecánicamente por un remolino del ventilador, el voltaje generado en las terminales en circuito abierto es típicamente de 1-2 Vrms de línea a línea por rpm, es decir, 1-2 Vrms/rpm. Este no es un alto voltaje a bajas rpm, pero es necesario estar conscientes de ello al momento de mantenimiento sobre el potencial generado incluso en un motor des-energizado.

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CONFIABILIDAD MEJORADA Y MANTENIMIENTO REDUCIDO

La pregunta del cómo este tipo de motor de imanes permanentes ayuda a la reducción de costo de mantenimiento y el decremento de tiempos muertos puede ser contestada con una sola palabra “Simplicidad”, la instalación del motor de imán permanente en lugar de la caja reductora simplifica la instalación y reduce el número de partes móviles. En un diseño tradicional del accionamiento de un ventilador, la relación del reductor es típicamente de 4:1 a 12:1, resultando en velocidades de rotación mecánica de 4 – 12 veces las rpm del ventilador.

Para los sistemas típicos de motor y caja reductora el intervalo de lubricación es determinado por el conjunto de engranaje de alta velocidad. El intervalo recomendado de lubricación para éste tipo de engranaje es típicamente cada 2500 horas o seis meses, lo que ocurra primero. Además, los fabricantes de reductores recomiendan una inspección visual de fugas de aceite, ruidos inusuales o vibraciones. Cuando una caja reductora ha estado sin funcionar por más de una semana es recomendable hacer mover el sistema para mantener lubricados los componentes internos ya que son altamente susceptibles a la corrosión y oxidación. Cuando se han guardado los componentes por un largo periodo, es recomendable que las cajas reductoras sean llenadas de aceite y después drenadas hasta su punto óptimo antes de comenzar con la operación. [9].

Debido a que con el nuevo sistema de Motor – Drive se ha eliminado la alta velocidad, el intervalo de lubricación puede ser extendido a 2 años. El motor de imanes permanentes no necesita ser inspeccionado diariamente para detectar fugas de aceite ya que el motor no cuenta con aceite, con la eliminación de la alta velocidad hacia la caja reductora la dinámica del sistema es reducida desde un punto de vista de vibración, no hay más problemas de resonancia con la flecha de transmisión, la excitación rotacional máxima está ahora limitada a la velocidad de rotación del ventilador, el número de cojinetes ha sido reducido de seis a dos para el caso de una caja reductora simple y de ocho a dos para una caja reductora doble, esto reduce el número de frecuencias de forzamiento presente en el sistema. Para protección adicional, un monitoreo de vibraciones puede ser utilizado como en los sistemas típicos de cajas reductoras.

La Figura VIII muestra el torque contra el tiempo de un motor arrancado directamente a línea contra un arranque de un motor de imanes permanentes en una torre de enfriamiento de 200 HP, 120 RPM con un ventilador de 32 pulgadas de diámetro. En ningún momento con el motor de imanes permanentes el torque es más grande que el rango aplicado que durante el arranque directo a línea del motor de inducción, sin embargo, el sistema mecánico está sujeto a un torque en exceso del 250% del rango. Nótese el tiempo de aceleración del ventilador en las dos gráficas, la reducción del estrés aplicado al sistema durante los arranques debe resultar en una vida más larga para todos los componentes del sistema.

IMPLICACIONES EN PLANTA

Reducción de costos de mantenimiento

Para poder cuantificar el potencial de beneficios de usar el sistema de conexión directa del motor al drive, dos instalaciones con varias torres de enfriamiento fueron auditadas para determinar los costos de mantenimiento y reparación por un perdió de seis años. Fueron 16 torres de enfriamiento con un total de 102 celdas. El costo total de mantenimiento asociado a éstas torres fue de $3,189,957.00 USD, esto equivale en promedio por año a $531,660.00 USD. Mantenimiento no planeado representa el 79% del total, los datos obtenidos indican que aproximadamente 81% del mantenimiento no planeado fue causado por problemas inherentes a la solución tradicional de motor y caja reductora. Además, algunos usuarios

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ajustaron manualmente el aspa del ventilador dependiendo de la temporada. El uso de un variador de velocidad eliminaría la necesidad de programar esto último ya que la velocidad del ventilador podría reducir o aumentar para optimizar el flujo de aire en vez de ajustar manualmente las aspas del ventilador. Un desglose de los costos de mantenimiento se muestra en la Tabla II.

Figura VIII. Torque durante la aceleración. Tabla II. Desglose de costos de mantenimiento.

Reducción de consumo de energía; La inminente eliminación de la caja reductora y la pérdida de sus componentes asociados (típicamente 4-6%) pueden disminuir la carga parásita, resultando en menor consumo de energía. Debido a cambios en el ambiente y de temperatura el ventilador operará por debajo del rango de la carga. La Figura IX muestra la eficiencia y factor de potencia de varios tipos de motores. [10]

Figura IX – Eficiencia de carga parcial típica de un motor de 75HP, TEFC, 1800 rpm.

Servicio

Con la instalación de motores de imanes permanentes volviéndose más común, la pregunta de servicio siempre surge, re-embobinar el estator, remplazar los cojinetes, etc, todo es posible para un motor de imán permanente justo como para un motor de inducción, aunque deben tomarse algunas precauciones debido al ensamble de un motor magnetizado. De hecho, la única diferencia entre un motor de inducción

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93

94

95

96

97

98

0 20 40 60 80 100 120

% LOAD

% E

FFIC

IEN

CY

Energy Efficient Premium Efficiency® PM

Facility Number of Cells

Electrical Repairs

Mechanical Repairs

Total

A 82 $626,845 $994,800 1,621,645

B 20 $462,899 $1,105,413 1,568,312

Total 102 1,089,744 2,100,213 3,189,957

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y uno de imán permanente es justo el ensamble del rotor magnético. Las bobinas del estator generalmente están sobrepuestas, tal como en un motor de inducción, por lo tanto, el re-embobinado del núcleo del estator no es tampoco más complejo y no se requieren herramientas ni procesos especiales.

Existe una fuerza magnética manteniendo el rotor en el estator, la magnitud de ésta fuerza variará dependiendo del diámetro del rotor y de la longitud del núcleo del motor. Cuando se instala o remueva el rotor es importante protegerlo de la atracción misma contra la bobina principal y del daño contra las bobinas del estator. Otra pregunta importante es; ¿Puede desmagnetizarse el rotor? El rotor puede desmagnetizarse si la capacidad de temperatura de los imanes es excedida. Sin embargo, existen varios tipos de imanes disponibles y escogiendo el adecuado, el fabricante del motor puede evitar este problema. Generalmente hablando la temperatura del rotor será menor que las bobinas del estator debido a las bajas pérdidas alcanzadas en el rotor por el uso de imanes permanentes, la temperatura de operación permitida de los imanes puede ser seleccionada para ser mayor que el aislamiento de las bobinas. Con el uso de detectores de temperatura o termostatos, tanto las bobinas como los imanes estarán protegidos.

ESTUDIO DE CASO

El estudio de caso involucra la modernización de una torre de enfriamiento existente construida en 1986. Diámetro del ventilador: 18 pies Tasa de flujo:

• 4,250 GPM por unidad • 8,500 GPM total

Especificaciones del motor original: • Carcasa 326T – Motor de inducción • Hp – 50/12.5 • Velocidad – 1765 / 885 rpm

Reductor: • Tamaño – 155, Relación – 18.5:1

Como se indica arriba, esta torre se compone de dos celdas idénticas. Para este caso, una celda fue modernizada con un motor de baja velocidad, de imanes permanentes y un variador de frecuencia, mientras que la otra fue dejada como se configuro originalmente. Esto nos permitió una comparación directa de las dos soluciones que mueven el ventilador. (Figura 11) muestra la Celda #1 en la configuración original, mientras (Figura 12) muestra el motor de imanes permanentes instalado como reemplazo del reductor en la Celda #2.

Figura X – Instalación Original

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Figura XI – Instalación del motor de Imanes Permanentes Se usó un medidor de potencia adecuado para formas de onda de Variadores de Velocidad para medir la potencia de entrada en ambas soluciones. Ambos motores operaron a 208 rpm. Se tomaron los datos tanto de la entrada como de la salida del variador para permitir una comparación directa de la combinación del motor de inducción / caja reductora con el motor de Imanes Permanentes. Se contrató un servicio de prueba de un tercero para verificar los resultados del fabricante. Los datos se muestran en las tablas 3 y 4. Para el paso final de 12°, se midió un consumo de potencia de 4.5 kW menos en la Celda # 2 con el motor de Imanes Permanentes instalado.

Location Volts, mean

Amps, rms

Input kW

Input to Induction (Cell #1) Input to ASD, PM (Cell #2)

477 477

54.8 49.8

38.1 33.6

Tabla III – Comparación de Consumo de Energía, Datos del Fabricante

Location Volts, mean

Amps, rms

Input kW

Input to Induction (Cell #1) Input to ASD, PM (Cell #2)

478 477

54.3 49.8

37.9 33.0

Tabla IV – Comparación de Consumo de Energía, Datos medidos por un tercero Muchas torres de enfriamiento se encuentran en lugares donde el ruido en el aire puede ser un problema. Con este fin, se contrató a una empresa de pruebas externa para llevar a cabo pruebas de sonido comparativas entre las dos celdas. Se tomaron datos a alta velocidad y baja velocidad para ambas celdas.

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La celda del motor de inducción se designó como Celda #1, mientras que la celda del motor de Imanes Permanentes se designó como Celda # 2. Las mediciones del nivel de sonido se tomaron en la Celda # 1 mientras que la Celda # 2 se apagó. Hubo doce lecturas de 30 segundos tomadas a alta velocidad y doce lecturas de 30 segundos tomadas a baja velocidad alrededor del perímetro de la torre y el motor del ventilador. Como no había motor fuera de la del ventilador en la Celda # 2, solo se tomaron nueve lecturas en la misma y con la Celda # 1 apagada. Se tomó una medición de un solo punto en el lugar donde el viejo motor de inducción se montó en la Celda # 2 para tener alguna referencia a la Celda # 1. No fue posible desactivar el flujo de agua para ninguna de las celdas en ningún momento, por lo que hubo una cantidad significativa de ruido de fondo, pero como esta condición era la misma para ambas celdas, no debería afectar los datos comparativos [11]. Los resultados promedio de presión sonora ponderada-A se muestran en la Tabla 5 tanto para la operación de alta velocidad como para la de baja velocidad.

A-weighted Average Cell High Speed Low Speed Induction (Cell #1) PM (Cell #2)

82.3 dBA 77.7 dBA

74.4 dBA 69.0 dBA

Tabla V – Datos de Presión de Sonido A alta velocidad, la celda del motor Imanes Permanentes fue 4.6 dBA más baja que la celda del motor de inducción. Para operación a baja velocidad, la celda del motor de Imanes Permanentes fue 5.4 dBA menor. Aunque puede haber algunas diferencias leves en el ruido de fondo para cada celda, es probable que no tengan en cuenta toda la reducción del nivel de ruido realizada con la solución de motor de Imanes Permanentes. La eliminación del motor de inducción de mayor velocidad desde el exterior del ventilador parece tener la mayor influencia en el nivel de ruido general de la propia torre. MEJORAS DE DISEÑO Aunque no se descubrieron problemas importantes, hubo algunos elementos que debían mejorarse en diseños posteriores. En primer lugar, el sistema de pintura se mejoró mediante el uso de un recubrimiento electrostático en todas las piezas de fundición exteriores antes del acabado y la capa final. Esto proporciona una superficie más resistente para soportar el aire cargado de humedad y, a menudo, químicos dentro de la torre de enfriamiento.

Figura XII – Motor con Mejoras de Diseño

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El tratamiento de todos los encajes se mejoró pintando ambas superficies de contacto con una pintura epóxica y ensamble de partes mientras están húmedas. Esta es una práctica que se ha utilizado con gran éxito durante muchos años en motores de grúas de elevación que funcionan en un entorno similarmente húmedo y cargado de sal. Finalmente, el uso de un deflector en el extremo del accionamiento proporciona una protección adicional para el aislador del rodamiento para impedir aún más la entrada de humedad. (Figura 21) muestra un motor con estas mejoras de diseño implementadas. OTRAS INSTALACIONES EN TERRENO Hay más de 1000 motores de torres de enfriamiento de Imanes Permanentes de accionamiento directo operando en terreno. La Tabla 6 muestra la cantidad por región. El rango de potencia es de 10 - 200 Hp. Los autores consideran que esta información es importante para ofrecer a los lectores una visión más amplia de la gama de instalaciones en las que se puede emplear la solución de motor de accionamiento directo.

Region Qty Americas 675 Europe 250

Asia Pacific 75 Total 1000

Tabla VI – Instalaciones en Terreno

Figura XIII & XIV – Motor con Ventilador Externo Los accionamientos de torres de enfriamiento han cambiado muy poco en las últimas dos décadas. Las fallas de la caja reductora, la flecha de transmisión o los acoples de disco han sido el mayor problema de confiabilidad que enfrentan los fabricantes de torres y los usuarios finales. El aumento de los costos de energía ha significado un alto valor en el consumo de energía para todos los motores y aplicaciones. Muchos de los problemas asociados con el mantenimiento y la confiabilidad de la torre de enfriamiento se resuelven con un motor de Imanes Permanentes de transmisión directa y baja velocidad. El motor de inducción de relativamente alta velocidad (típicamente 1750 rpm) ha sido eliminado. El motor en sí no ha sido históricamente un problema, pero las resonancias asociadas y las posibles preocupaciones sobre la vibración han sido un problema. La flecha de transmisión y los acoplamientos de disco asociados se han eliminado, lo que ha resuelto los problemas asociados con la desalineación, la lubricación

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inadecuada, las frecuencias naturales o el daño de la flecha de transmisión [12]. Se ha eliminado la caja reductora de ángulo recto, helicoidal, los problemas de mantenimiento asociados con el cambio de aceite, los niveles adecuados de llenado de aceite, la contaminación del aceite, las fugas de aceite y las fallas de la caja reductora ya no son una preocupación. La nueva tecnología de motores ahora proporciona una solución alternativa para el accionamiento directo de los ventiladores de las torres de enfriamiento. La tecnología del motor Imanes Permanentes combinada con una carcasa laminada con aletas hace posible la construcción de motores compactos de baja velocidad para usar en lugar de la caja reductora existente. Los datos obtenidos hasta la fecha indican que esta solución eliminará los problemas asociados con la caja reductora de ángulo recto y el diseño de la flecha de transmisión. Al eliminar la caja reductora, que es una fuente importante de pérdida en el sistema, se pueden lograr eficiencias mejoradas del sistema. Esta tecnología se puede aplicar a torres que requieren 200Hp o más.

REFERENCIAS [1] Jim Horne, How to Address Your Cooling System Woes, PTOnline, 2008. [2] Dave Gallagher, Condition Monitoring of Cooling Tower Fans, Reliability Direct. [3] Philadelphia Gear, The Cooling Tower Gear Drive Dilemma: Why Applying Commodity

Products to an Engineered Solution Can Cause Premature Failure.

[4] Steve Evon, Robbie McElveen and Michael J. Melfi, Permanent Magnet Motors for Power Density and Energy Savings in Industrial Applications, PPIC 2008.

[5] Inpro/Seal Company, An Introduction to Bearing Isolators, March 2005.

[6] Rick Foree, Cooling Towers and ASDs, Cooling Technology Institute Paper No. TP01-07

[7] M.P. Cassidy and J.F. Stack, Applying Adjustable Speed AC Drives to Cooling Tower Fans, PPIC, 1988.

[8] NEMA, MG 1-2006, Motors and Generators.

[9] Retrieved April 20, 2009 from: http://www.amarillogear.com/AGCWEB.data/Components/Manuals/FanDriveManual.pdf [10] Keith Lyles, Robbie McElveen, Bill Martin and Wayne Wasserman, A More Reliable

Solution for Cooling Towers, PPIC 2009.

[11] Dustin Warrington, Clean Air Engineering Report: Clemson East Chiller Plant, July 2008.

[12] Inpro/Seal Company, “Inspection of Returned Isolator 1759-A-00330-0”, June 2009